CN1657649A - 更换炉管内气体注入管的辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种更换炉管内气体注入管的辅助装置,包含:一升降机;一设置于该升降机平台的基座;一设置于该基座上方的滑轨;一设置于该滑轨上的支撑臂座;一支撑手臂,其底部与该支撑臂座相结合,而支撑手臂的顶部是为一凹槽结构,可与一气体注入管的部分结构相接合;以及一固定夹,用以固定该气体注入管于该支撑手臂顶部。该装置可在一持续运转的炉管内,在无需降温的情况下,与原有用来搭载晶舟的升降机进行结合,并藉由此辅助装置来执行气体注入管的拆卸与安装动作,这样不但能确保操作人员的安全,同时也能在不中断生产过程的情况下,准确地完成气体注入管的更换动作。

Description

更换炉管内气体注入管的辅助装置
技术领域
本发明有关一种机械式的拆装装置,特别是有关一种应用于加热炉管内用以更换气体注入管的辅助装置。
背景技术
参照图1,其是一垂直式炉管100的结构示意图。此垂直式炉管100包含一隔热装置102,并且在此隔热装置102所包围的内部是由一石英外管104、一石英内管106以及数个加热器108所组成。而由石英外管104以及石英内管106所包围而成的一圆柱空间的反应室110在进行热氧化时所需要的各种反应气体,则是经由气体输入管112及一气体注入管(Gas Injector)116导入,并经由一气体输出管114导出此反应室110。因此气体注入管116主要负责将气体输入管112所传送的气体,注入反应室110内特定的位置。至于垂直式炉管100内负责搭载晶片的晶舟(Boat)122则由石英材质所制成,并置于一晶舟升降机120上的平台118上,藉由此晶舟升降机120所具备垂直升降的能力,将可运送晶片进出反应室110使其完成预定的热氧化反应。
在经历多次热化学反应沉积过程后,更换气体注入管116的动作成为一周期性且必需的作业,习知操作人员在更换气体注入管116时,必须先将反应室110的温度降至摄氏400至500度间,再藉由一隔热手套伸进反应室110内才能将此气体注入管116自气体输入管112拆卸下来,之后再以相反顺序将气体注入管116安装至气体输入管112。但是在更换气体注入管116时,位于反应室110正下方的操作人员极有可能被高温且不预期断裂而落下的气体注入管116烫伤。另外一种更换气体注入管116的方法,则是完全停止此垂直式炉管100的运作,使其反应室110内的温度降至室温后再进行气体注入管116的拆卸与安装动作,这样虽然能确保操作人员的安全,但垂直式炉管100其执行降温以及再升温的动作将花费4至5个小时,如此将使得生产程序中断,进而影响正常的产能目标。上述两种更换气体注入管116的方法,都必须使垂直式炉管100执行降温的动作,但石英内管106以及石英外管104管壁上的反应物生成膜,容易因为热胀冷缩而导致龟裂甚至剥落进而造成微粒污染的情况发生;另一方面,上述以人工方式执行气体注入管116的更换过程中,操作人员很难稳定地使气体注入管116一直保持垂直状态因而导致安装发生倾斜的情况。
因此若是能够在垂直式炉管100无需降温的情况下,即能以一辅助的装置进行更换气体注入管116的动作,不但能确保操作人员的安全,也能准确地拆卸以及安装此气体注入管116而不影响到正常的生产程序。
发明内容
有鉴于此,本发明的一目的是提供一种更换炉管内气体注入管的辅助装置,可在不影响正常生产程序下,准确且安全地进行气体注入管的更换动作。
本发明的另一目的是将此更换炉管内气体注入管的辅助装置与炉管内用来搭载晶舟的晶舟升降机进行结合,并借着晶舟升降机的辅助来进行更换气体注入管的动作,以使得炉管内原有的装置能发挥更多的功效,同时也节省了此更换炉管内气体注入管的装置其制作的成本。
根据上述目的,本发明提出一更换炉管内气体注入管的辅助装置,由一结合于升降机上的基座、一置于基座上的滑轨以及一安装于滑轨上的支撑架所组成。支撑架的顶端具有一可与气体注入管结合的凹槽结构,可配合一固定夹的辅助而使得气体注入管不致发生脱落或者分离的情况。滑轨则提供此支撑架一稳定水平移动的轨道,而升降机则使得此支撑架能稳定到达预定的高度,藉由上述的装置即可在炉管无需降温的情况下,准确地完成气体注入管的更换动作。
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果,以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
附图说明
图1是一垂直式炉管的结构示意图。
图2是一更换炉管内气体注入管的辅助装置其位于一垂直式炉管内的位置示意图。
图3A与图3B是另一更换炉管内气体注入管的辅助装置其拆装一气体注入管的立体示意图。
图3C是另一更换炉管内气体注入管的辅助装置的俯视图。
图3D是一支撑手臂顶部的立体示意图。
具体实施方式
接下来是本发明的详细说明,下述说明中对于炉管的种类以及此更换炉管内气体注入管的辅助装置的描述并不包括完整的结构与运作细节。本发明所沿用的已有技术,在此仅作重点式的引用,以助本发明的阐述。而且下述内文中相关的附图亦并未依据实际比例绘制,其作用仅在表达本发明的结构特征。
依据本发明的一较佳具体实施例可参照图2,其是一种更换炉管内气体注入管的辅助装置其安装于一垂直式炉管200内的位置示意图。垂直式炉管200包含一隔热装置202,并且在此隔热装置202所包围的内部是由一石英外管204、一石英内管206以及数个加热器208所组成。而由石英外管204以及石英内管206所包围而成的一圆柱空间的反应室210在进行热氧化时所需要的各种反应气体,则是经由气体输入管212及一气体注入管216导入,最后经由一气体输出管214导出此反应室210。
如图2中所示,此处提供一更换炉管内气体注入管的辅助装置,其可以直接设置于炉管内原本用以承载晶舟的晶舟升降机220上一平台218,藉此进行垂直的稳定移动;或者,此更换炉管内气体注入管的辅助装置也可另外安装于一额外的升降机上(图中未示)而达到相同的功效。在此实施例中,此更换炉管内气体注入管的辅助装置,主要是由一结合于平台218上的基座224、一设置于基座224上的滑轨234以及一安装于滑轨234上的一支撑架236所组成。滑轨234提供一让支撑架236执行水平移动的轨道。支撑架236的顶部具有凹槽的结构,可与气体注入管216的部分结构进行接合的动作,例如,在本实施例中,此气体注入管216是为一L型的凹槽结构,其靠近转角的水平以及垂直部分可置入上述支撑架236顶部的L型凹槽结构内。另外,此更换炉管内气体注入管的辅助装置还包含一固定夹246,此固定夹246的主要功能是将气体注入管216固定于支撑架236上使其不致脱落或与支撑架236分离,并且藉由一固定装置例如六角螺丝248将此固定夹246固定至支撑架236上而完成拆卸或者安装前的准备。
本发明的另一较佳具体实施例所提供的一种更换炉管内气体注入器的辅助装置,其立体结构示意图以及以此更换气体注入器的辅助装置拆卸一气体注入管316的动作可参照图3A与图3B。首先参照图3A,此更换炉管内气体注入管的辅助装置是安装于一晶舟升降机(图中未示)中的一平台318上,主要是由一定位装置326、一基座324、一转盘332、一滑轨334、一支撑架336所组成。在本实施例中,定位装置326是由三个调节支架328与一接合圆盘330所组成:调节支架328是安装于基座324与结合圆盘330之间,主要用来确保此更换炉管内气体注入管的辅助装置不致发生倾斜的情况,同时定位装置326的结构并不局限于本实施例中使用三个调节支架328并藉其螺纹的结构来进行调整的方式;另一方面,接合圆盘330的底部则可与晶舟升降机相结合,例如结合于上述晶舟升降机上的一平台318上,但其与平台318结合的方式并不局限于相互嵌合且固定的模式,也可以以相互嵌合但不固定的方式来使得此接合圆盘330成为一接合转盘而具有旋转的功能。
继续参照图3A,设置于基座324上的转盘332,其主要是负责执行旋转的动作,使得安装于滑轨334上的支撑架328在同一水平方向的各个角度均能执行更换气体注入管316的动作。因此若是以此转盘332与一炉管(图中未示)内原有的晶舟升降机相搭配,就能针对安装于反应室(图中未示)内特定位置的气体注入管316进行更换的动作。在本实施例中,支撑架336可由一支撑臂座338与一支撑手臂342所组成,支撑臂座338是安装于滑轨334上,可以一固定装置例如六角螺丝340固定于滑轨334上,而支撑手臂342的底部则以另一固定装置例如螺丝344固定于支撑臂座338上。上述支撑架336是由独立的支撑臂座338与支撑手臂342所组成,其设计可动态地更换符合不同气体注入管尺寸、形状以及具有不同长度的支撑手臂342,此举将较一体成型的支撑架有更大且弹性的适用范围。在执行气体注入管316的拆卸动作前,首先此更换炉管内气体注入器的辅助装置藉由炉管内的晶舟升降机上升至一预定高度,使得支撑手臂顶部342A能够进入反应室并且其具有L型凹槽的结构部分可与具L型圆管结构的气体注入管316其转角部位有一相同垂直高度。之的后藉由调整转盘332的旋转并且藉由滑轨334使得支撑臂座338能水平移动。最后,原本插入于气体输入管312的气体注入管316其靠近转角处的水平以及垂直部位可准确地置于支撑手臂顶部342A的L型圆弧凹槽结构中,并且其接合情况可参照图3A。
当气体注入管316其靠近转角处的水平以及垂直部位已置入支撑手臂顶部342A的L型圆弧凹槽结构中时,便将一具有水平挡片与垂直挡片的固定夹346装设于支撑手臂342上,并藉由一固定装置例如六角螺丝348将此固定夹346固定于支撑手臂342上,使得气体注入管316能稳定地固定在支撑手臂顶部342A以及固定夹346间;之后水平移动支撑架336,并藉由晶舟升降机将此更换炉管内气体注入器的辅助装置下降至一原先高度,使得支撑架退出反应室。如此便完成一拆卸气体注入管316的动作,但若是要将气体注入管316安装回气体输入管312,则可依照拆卸时的步骤以反向顺序操作即可。
上述气体注入管316藉由支撑手臂顶部342A以及固定夹346固定的情况可如图3B中所示。而支撑手臂顶部342A与固定夹346的结构并不局限于本实施例中所述由一具备L型圆弧凹槽结构的支撑手臂顶部342A与一具备水平挡片与垂直挡片结构的固定夹346所组成,其他可支撑气体注入管316的支撑手臂顶部结构,以及可藉由固定夹设计而使得气体注入管316不致产生转动或偏移的固定设计,均可在本发明中具体实施。参照图3D,此为一具备L型的矩形凹槽结构的另一支撑手臂顶部332B其立体结构示意图。
在本实施例中,基座324是安装于定位装置326上方,转盘332则安装于基座324上方,但上述三者的相对位置并不局限于本实施例中,可视实际需求更换位置顺序。参照图3C,此为上述更换炉管内气体注入管的辅助装置其俯视示意图。在本实施例中,定位装置326的三个调节支架328是安装于基座324与接合圆盘(图中未示)间,藉由适当调整三个调节支架328的高度即可避免整个更换炉管内气体注入管的辅助装置有倾斜的情况发生。另外,本实施例还提供二个水平仪352以及一刻度尺350并将两者设置于转盘332上的滑轨334旁边,藉此安排可以提供操作人员确认此更换炉管内气体注管的辅助装置是否有倾斜情况发生,并且掌握支撑臂座338在滑轨334上水平移动的实际距离。
虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述,但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到,以上的实施例仅是用来说明本发明,在没有脱离本发明精神的情况下还可作出各种等效的变化和修改,因此,只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本发明权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种更换炉管内气体注入管的装置,包含:
一升降机;
一基座,该基座是设置于该升降机上的一平台;
一滑轨,该滑轨是设置于该基座上方;
一支撑臂座,该支撑臂座是设置于该滑轨上;
一支撑手臂,该支撑手臂的底部是与该支撑臂座相结合,而该支撑手臂的顶部是为一凹槽结构,可与一气体注入管的部分结构相接合;以及
一固定夹,用以固定该气体注入管于该支撑手臂顶部。
2.如权利要求1所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于该升降机为一额外安装的升降机或一炉管内原先已安装的晶舟升降机。
3.如权利要求2所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于还包含一转盘设置于该滑轨与该基座间,且该滑轨是设置于该转盘上。
4.如权利要求2所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于还包含一设置于该基座与该平台间的转盘。
5.如权利要求2所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于还包含一设置于该基座与该平台间的定位装置。
6.如权利要求5所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于该定位装置是由一调节支架与一接合圆盘所组成,该接合圆盘的底部是与该平台结合,而该调节支架是设置该基座与该接合圆盘之间,并且藉由设置于该基座上的一水平仪作为定位的参考。
7.如权利要求3所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于还包含一设置于该基座与该平台间的定位装置。
8.如权利要求7所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于该定位装置是由一调节支架与一接合圆盘所组成,该接合圆盘的底部是与该平台结合,而该调节支架是设置该基座与该接合圆盘之间,并且藉由设置于该转盘上的一水平仪作为定位的参考。
9.如权利要求4所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于还包含一设置于该转盘与该平台间的定位装置。
10.如权利要求9所述的更换炉管内气体注入管的装置,其特征在于该定位装置是由一调节支架与一接合圆盘所组成,该接合圆盘的底部是与该平台结合,而该调节支架是设置该转盘与该接合圆盘之间,并且藉由设置于该基座上的一水平仪作为定位的参考。
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